Double-Layer Electronegative Structure-Based Triboelectric Nanogenerator for Enhanced Performance Using Combined Effect of Enhanced Charge Generation and Improved Charge Trapping

摩擦电效应 纳米发生器 材料科学 纳米复合材料 图层(电子) 堆栈(抽象数据类型) 制作 双层(生物学) 纳米技术 表面电荷 俘获 光电子学 复合材料 压电 生态学 生物 医学 化学 替代医学 物理化学 病理 计算机科学 程序设计语言
作者
Arun Mondal,Mohd Faraz,Mamta Dahiya,Neeraj Khare
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (38): 50659-50670 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acsami.4c08964
摘要

The performance of a triboelectric nanogenerator (TENG) device depends on the amount of generated surface charges during triboelectrification and the retention of surface charges. Here, we present the fabrication of a double-layer nanocomposite structure for the electronegative layer in a TENG, which resulted in the enhanced generation of surface charges and retention of generated charges. The double-layer structure is a stack of two different nanocomposite layers, in which the top layer is a nanocomposite of PVDF and MXene and the bottom layer is a nanocomposite layer of PDMS and NaNbO3 nanoparticles. The use of the double-layer structure for the electronegative layer enhanced the generated voltage to 150 V and the current to 4.3 μA, resulting in an output power density of 134 μW/cm2, which is ∼5.8 times higher compared to the performance of a TENG with a single PVDF electronegative layer. Through systematic Kelvin probe force microscopy measurements, it is shown that the introduction of a highly electronegative MXene in the PVDF matrix improved the electron affinity of the friction layer, resulting in enhanced charge generation during contact electrification. The introduction of NaNbO3 ferroelectric nanoparticles in the PDMS matrix is shown to result in enhanced internal polarization and increased trap sites, resulting in the retention of generated surface charges for longer durations. The combined effect of the two layers resulted in a substantial improvement in TENG performance. The application of the TENG device in wireless communication for signal transfer is also presented.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小灰灰完成签到,获得积分0
刚刚
王妍完成签到 ,获得积分10
刚刚
小米的稻田完成签到 ,获得积分10
2秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
3秒前
maclogos发布了新的文献求助10
4秒前
xiayu完成签到 ,获得积分10
8秒前
Orange应助meng采纳,获得30
11秒前
Owen应助摩登灰太狼采纳,获得10
13秒前
moroa完成签到,获得积分10
15秒前
18秒前
王道远发布了新的文献求助100
18秒前
王旭东完成签到 ,获得积分10
19秒前
Graham完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
Aurora完成签到 ,获得积分10
22秒前
cs发布了新的文献求助10
22秒前
zsj完成签到,获得积分10
22秒前
花盛完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
25秒前
英俊的如霜完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
科研浩完成签到 ,获得积分10
33秒前
hyxu678完成签到,获得积分10
34秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
35秒前
四然应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
xzn1123应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
JTHe应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
Xiaoxiao应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
孤独从云应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
王道远完成签到,获得积分10
36秒前
38秒前
40秒前
meng发布了新的文献求助30
42秒前
唐难破发布了新的文献求助10
44秒前
wh完成签到,获得积分10
45秒前
饿了就次爪爪完成签到 ,获得积分10
45秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mindfulness and Character Strengths: A Practitioner's Guide to MBSP 380
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3776082
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3321667
关于积分的说明 10206543
捐赠科研通 3036730
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1666435
邀请新用户注册赠送积分活动 797459
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757841